論煤礦掘進(jìn)機(jī)常見故障及維修

陳建勇

摘 要：煤礦機(jī)械化發(fā)展目前已達(dá)到90%以上。煤礦掘進(jìn)機(jī)是煤礦生產(chǎn)作業(yè)中常見的機(jī)械設(shè)備。對煤礦掘進(jìn)機(jī)在生產(chǎn)作業(yè)中常出現(xiàn)一些故障進(jìn)行分析、探討以及維修進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;設(shè)備;維修管理

引言

無論任何時(shí)期煤炭資源都是非常重要的能源。隨著“一帶一路”的建設(shè)，人們對能源的需求量不斷增加，對煤礦事業(yè)的重視程度也越來越高。新技術(shù)，新設(shè)備的投入也不斷加大，目前煤礦機(jī)械化已達(dá)到90%以上。煤礦掘進(jìn)機(jī)是煤礦生產(chǎn)作業(yè)中常見的機(jī)械設(shè)備。它的使用性能對煤礦生產(chǎn)作業(yè)產(chǎn)生直接影響。煤礦掘進(jìn)機(jī)在生產(chǎn)作業(yè)中，由于各種因素造成煤礦掘進(jìn)機(jī)在使用過程中，常會出現(xiàn)一些故障[1]。因此，對掘進(jìn)機(jī)常見的故障進(jìn)行分析，以及研究其相應(yīng)的維修和保養(yǎng)方法具有重要意義。

一、掘進(jìn)機(jī)設(shè)備的類型

通常情況下，根據(jù)掘進(jìn)機(jī)在生產(chǎn)作業(yè)巷道斷面切削過程，可以分為全斷面掘進(jìn)機(jī)和部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)兩種[2]。全斷面掘進(jìn)機(jī)的工作原理是：掘進(jìn)機(jī)在整個(gè)工作斷面內(nèi)部，實(shí)施破碎煤巖作業(yè)。并且，可以連續(xù)掘進(jìn)作業(yè)。但是，此類掘進(jìn)機(jī)也存在一些局限性。例如，只能進(jìn)行圓形斷面掘進(jìn)，存在斷面使用效率偏低，環(huán)境適應(yīng)性不高，遇到一些水溝等情況難以布置和不能拐小彎等問題。一般這類掘進(jìn)機(jī)多應(yīng)用于大型礦井，從事長距離水平導(dǎo)向的煤巖掘進(jìn)工作。而部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)的工作原理是懸臂布置，以橫軸式和縱軸是兩種方式對截割頭進(jìn)行布置。該類型掘進(jìn)機(jī)可以使得每向前前進(jìn)一次，都能夠達(dá)到一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)目標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)任何斷面的掘進(jìn)作業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)煤巖分層挖掘的目標(biāo)。這類掘進(jìn)機(jī)通常運(yùn)用于煤巷和半煤巷掘進(jìn)，也稱為懸臂式掘進(jìn)機(jī)[3]。

二、掘進(jìn)機(jī)常見的故障

（一）電氣故障分析

1.PLC無輸出

造成掘進(jìn)機(jī)PLC無輸出的故障因素很多，通常情況下有：綜合保護(hù)器輸出故障、控制按鈕損壞、自保點(diǎn)損壞以及線路虛接等4種。一般情況下，電氣系統(tǒng)都配有狀態(tài)顯示燈。所以通過觀察顯示燈的實(shí)際情況，就可以進(jìn)行判斷PLC是否存在無輸出狀況。通常，顯示燈呈現(xiàn)發(fā)亮的情況，表明PLC有輸出。而當(dāng)顯示燈呈現(xiàn)不亮的情況時(shí)，則表明PLC存在無輸出狀態(tài)。若是在掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)PLC存在無輸出情態(tài)。這就要根據(jù)綜合保護(hù)狀態(tài)的指示燈和PLC顯示燈的狀況，來確定輸入回路的實(shí)際狀態(tài)。進(jìn)而找出故障的具體原因。也可以利用短接輸入端來判斷綜合保護(hù)器是否出現(xiàn)故障。一旦發(fā)現(xiàn)故障。應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行故障分析，并采取針對性的措施進(jìn)行處理。如果有零部件損壞，就需要斷電更換[4]。更換后重新啟動PLC，觀察PLC的輸入是否恢復(fù)正常。

2.線圈無法導(dǎo)通

通常將線圈分為兩種，分別是繼電器線圈和接觸器線圈。導(dǎo)致接觸器線圈無法導(dǎo)通的原因有很多。例如繼電器損壞、線圈燒毀、直流電源未接通等。導(dǎo)致繼電器線圈無法導(dǎo)通原因主要有線圈而燒毀、PLC無輸出、直流電源未導(dǎo)通等[5]。對于這些問題，一般采用萬用表對其檢測。若發(fā)現(xiàn)沒有電流通過，則表明接觸器出現(xiàn)故障。若發(fā)現(xiàn)有電流通過，則表明接觸器線圈與繼電器線圈之間是相互導(dǎo)通的。

（二）液壓系統(tǒng)故障

1.液壓油溫過高

當(dāng)液壓系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，油溫通常在60℃以下。當(dāng)液壓油溫超過60℃時(shí)，液壓系統(tǒng)就出現(xiàn)了問題。容易造成掘進(jìn)機(jī)油缸不動作或動作慢，還有加速了密封裝置的老化程度等現(xiàn)象[6]。作業(yè)操作人員的不規(guī)范操作和設(shè)計(jì)人員對液壓系統(tǒng)的不合理設(shè)計(jì)是造成油溫過高的主要原因。因此要對液壓系統(tǒng)必須進(jìn)行定期檢查。尤其是要對循環(huán)冷卻系統(tǒng)做重點(diǎn)檢查、維護(hù)。還應(yīng)當(dāng)將液壓系統(tǒng)的各管道內(nèi)殘留的污漬進(jìn)行及時(shí)清除，能增加液壓系統(tǒng)的散熱能力?？梢杂行У胤乐勾祟愂鹿实陌l(fā)生。

2.液壓油混入雜質(zhì)

液壓系統(tǒng)中液壓油的選擇非常重要。必須按照掘進(jìn)機(jī)使用規(guī)定，正確的選擇液壓油的品種。如果液壓油選擇品種不當(dāng)，容易造成液壓系統(tǒng)損害。液壓系統(tǒng)零部件精密度非常高，若液壓油中混入煤塵等雜質(zhì)，雜質(zhì)隨著液壓油進(jìn)入液壓腔內(nèi)部，如閥體與閥芯之間的縫隙。就會使得原本光滑的零部件表面出現(xiàn)一定程度的劃痕，甚至出現(xiàn)閥芯卡住的現(xiàn)象。導(dǎo)致元件動作不受控制。除此以外，若是液壓油中的雜質(zhì)過多，可能會導(dǎo)致油泵的吸油口堵塞，造成油泵不能正常運(yùn)行。為了防止這些故障的發(fā)生，就必須不定期的對液壓油和傳動部件密封裝置實(shí)施檢查、保養(yǎng)，確保掘進(jìn)機(jī)能夠正常運(yùn)行。

3.輔助元件故障

輔助元件在實(shí)際工作過程中，常出現(xiàn)故障如液壓鎖出現(xiàn)泄漏及損壞、換向閥泄漏以及操作失靈、溢流閥壓力出現(xiàn)不穩(wěn)定及損壞狀況等等。

（三）機(jī)械結(jié)構(gòu)故障

1.掘進(jìn)機(jī)截割頭故障

當(dāng)掘進(jìn)機(jī)在截割過程中遇到硬度相對較高的巖石。掘進(jìn)機(jī)依然對其進(jìn)行截割時(shí)，截割頭的截齒經(jīng)常會發(fā)生掉落或者斷裂[7]。為了避免此類事故的發(fā)生，因適當(dāng)?shù)慕档推浣馗钏俣?，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)注意適當(dāng)?shù)慕档徒馗钌疃?。?dāng)發(fā)現(xiàn)截齒斷裂或者齒牙掉落時(shí)，及時(shí)更換齒座和截齒，以保障掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)工作正常運(yùn)行，甚至可以停止掘進(jìn)機(jī)截割，按規(guī)程改變掘進(jìn)機(jī)方案，進(jìn)行爆破掘進(jìn)。

2.掘進(jìn)機(jī)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)故障

刮板跳鏈發(fā)生故障，常出現(xiàn)鏈條松動、斷裂。遇到此類故障，應(yīng)及時(shí)調(diào)緊鏈條、調(diào)換鏈條，還有運(yùn)輸機(jī)構(gòu)也常出現(xiàn)溜槽變形或卡入巖石故障。所以定期的清理和維修掘進(jìn)機(jī)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)也是非常有必要的。

3.掘進(jìn)機(jī)履帶機(jī)構(gòu)故障

履帶張緊度過大。巖石顆粒、煤層粉末在履帶板中固結(jié)。液壓油行走馬達(dá)被損壞。這些因素也是造成履帶機(jī)構(gòu)發(fā)生故障主要原因[8]。

（四）供水系統(tǒng)的故障

煤礦掘進(jìn)機(jī)在工作運(yùn)行過程中，進(jìn)水系統(tǒng)由于存在內(nèi)置氣體而造成壓力太過緩沖，管道出現(xiàn)震動。如果在這種狀態(tài)下缺少進(jìn)出液、過濾器不通暢等現(xiàn)象，那么掘進(jìn)機(jī)必然會產(chǎn)生故障，使用壽命也會降低[9]。除此之外，還經(jīng)常出現(xiàn)泵柱塞不嚴(yán)，潤滑油種在高低不定油位導(dǎo)致磨損，潤滑油變質(zhì)、開關(guān)松動等故障[10]。

三、日常維修

制定嚴(yán)格的6S管理制度。6S指的是整理（SEIRI），整頓（SEITON），清掃（SEISO），清潔（SEIKETSU），素養(yǎng)（SHITSUKE），安全（SECURITY）。

（一）加強(qiáng)員工的安全培訓(xùn)工作

加強(qiáng)對掘進(jìn)機(jī)日常維護(hù)的重視，對相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)。并進(jìn)行定期的考察。以確保工作人員對掘進(jìn)相關(guān)知識的掌握程度。嚴(yán)格按照掘進(jìn)機(jī)的使用標(biāo)準(zhǔn)、注意事項(xiàng)進(jìn)行操作。同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)一步完善安全管理制度。

（二）定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)

對液壓油箱的油量及油位仔細(xì)檢查，防止出現(xiàn)油量不足、滲漏等因素。還要對掘進(jìn)機(jī)表面及內(nèi)部進(jìn)行定期清洗，確保機(jī)械干凈清潔。對機(jī)械結(jié)構(gòu)與電氣系統(tǒng)定期進(jìn)行分析檢測、維護(hù)保養(yǎng)，保證其安全并能正常工作。還應(yīng)該設(shè)定科學(xué)健全的日常維護(hù)檢查機(jī)制，日檢、周檢、月檢與半年檢，及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)在運(yùn)行時(shí)存在的安全隱患與問題，并進(jìn)行及時(shí)解決，保障其煤礦掘進(jìn)機(jī)能正常工作。同時(shí)還應(yīng)該確立責(zé)任制。

（三）保養(yǎng)與管理的方法

（1）當(dāng)巖石硬度大于掘進(jìn)機(jī)截割能力時(shí)，停止使用掘進(jìn)機(jī)。

（2）根據(jù)煤巖的軟硬程度，把握掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)速度，避免發(fā)生截割電機(jī)和壓板運(yùn)輸機(jī)發(fā)生燒毀等現(xiàn)象。

（3）截割頭在最低位置時(shí)，嚴(yán)禁將鏟板抬起。截割煤巖時(shí)避免與截齒觸網(wǎng)、觸棚?？梢杂行У乇Ｗo(hù)掘進(jìn)機(jī)的截割頭。

（4）當(dāng)進(jìn)行管路拆卸和部件拆卸時(shí)，應(yīng)提前釋放壓力，防止高壓液體和水系統(tǒng)對工作人員造成危險(xiǎn)。

（5）發(fā)生異常響聲，應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢查，確保電機(jī)和液壓油溫等保持正常。

（6）發(fā)現(xiàn)緊急情況，切斷電源檢查故障，排查故障，解決完故障再重新啟動。

（7）嚴(yán)禁超過設(shè)備使用說明書規(guī)定的坡度使用。

（8）保證作業(yè)人員和設(shè)備在安全的環(huán)境下作業(yè)。

（9）實(shí)行設(shè)備包機(jī)維修責(zé)任制，專人檢修，專人記錄。

等等。

四、結(jié)束語

如今煤礦企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化、機(jī)械化建設(shè)，使得煤礦作業(yè)效率得到了極大的提升。煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，掘進(jìn)機(jī)設(shè)備承擔(dān)著非常重要的角色。但是在煤礦生產(chǎn)掘進(jìn)作業(yè)中，發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)在使用過程中常常出現(xiàn)各種故障。這一直是機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)的一個(gè)難題。本文對煤礦掘進(jìn)機(jī)常出現(xiàn)的故障情況，以及日常維護(hù)使用的方法和注意事項(xiàng)進(jìn)行簡要的說明。希望能夠?qū)氖旅旱V掘進(jìn)事業(yè)的工作者得到幫助。同時(shí)也說明在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，經(jīng)?？茖W(xué)的創(chuàng)新與摸索、發(fā)現(xiàn)潛在的隱患，注重維修的細(xì)節(jié)，慎重的依照規(guī)程來維護(hù)礦用掘進(jìn)機(jī)的各個(gè)裝置，提高煤礦生產(chǎn)效率，提升經(jīng)濟(jì)效益。

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